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关于廊坊水环境的诊断书与药方

北极星水处理网  来源:JIEI创新实验室  作者:JIEI  2020/9/30 10:30:13  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:水环境综合整治 水专项 廊坊

北极星水处理网讯:廊坊市位于京津两个国际都市之间,连京津之廊、环渤海之坊,是北京原始文明的发祥地,有“北京从泃河走来”之说。

而廊坊在水资源、水环境、水生态方面的严峻挑战有目共睹。尽管境内有着河流域北三河、永定河、大清河、子牙河四大水系,但近年来,廊坊市大部分河流常年干涸,北运河香河段入河支流、环城水系河道均有不同程度的黑臭现象,市域东淀、文安洼、贾口洼等湿地几近消失,水生态严重退化。

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对照“水十条”中的水环境治理考核要求,以及当地政府提出的“京津乐道、绿色廊坊”定位,廊坊的水环境需要系统整治,实现整体提升。

一张系统处方单

为此,水专项京津冀版块设置了“京津冀南部功能拓展区廊坊水环境综合整治技术与综合示范”项目,对廊坊市域水资源极度匮乏且分布失衡、主要河流生态基流缺失、水环境功能维持困难等问题,进行病因诊断,并对症下药。

廊坊地处半干旱季风气候区,产业结构层次不高,水生态环境与经济发展存在冲突。总体来看,既有先天不足,亦有后天短板。具体可分为以下三类。

水资源匮乏、降水分布不均是廊坊水环境的先天不足。2013年数据显示,廊坊市人均水资源占有量为133m3,仅为河北省人均水资源量的43.3%、全国人均水资源量的6.3%;地表水资源开发利用率为14.6%,而地下水开发利用率为 155%,地下水超采严重。

污染负荷高、污水处理厂处理能力不足,是导致区域河道黑臭的主要因素。北运河香河段承接北京退水,上游来水水量大,多年平均径流量为6.84亿m3,污染负荷重,来水总磷、氨氮浓度较高。同时,城市市政基础设施及排水体制相对落后,污水处理厂处理能力不足,现有污水处理厂出水水质最高标准执行一级A,与天津、北京地方排水标准差距较大。

流域周围的农业面源污染,也是造成支流环境质量差的重要原因。尤其北运河香河支流,农村村落规模大、生活污水散排,加上农业种植和畜禽养殖等农业面源污染,氮磷污染物排放量相当大。而北方农村普遍存在的无统一生活污水处理设施和污水管网收集系统、农村生活污水处理受经济成本制约。

根据这些“病因”,项目组选择从水资源优化调配、水环境综合整治、水生态重构、水景观构建等关键环节入手。

处方中的三味主药

1、水系连通与水资源优化配置

市域内的有限的水资源,难以在短期内大量增加,要解决水资源匮乏问题,最易行的思路是更加有效、精准地调配。为此,项目统筹考虑各种用水需求,研发了基于多目标决策分析与优化模拟的水资源量质多准则协同配置与调控技术,构建了廊坊市多水源多要素水资源优化配置与调控模型,研发了包括 6类、36项调控措施的水资源调控技术体系,形成了基于河流健康评估的水资源配置与调控方案。

该方案涵盖空间均衡水资源基础格局解决方案、河渠塘淀水网水系连通布局方案、区域水污染负荷总量顶层管控方案,以实现空间有水、河渠畅通、环境优美、河流健康的水生态修复与保护目标。

对于廊坊市地表水资源调蓄能力不足的问题,项目以提高水系调蓄能力、改善水循环能力为出发点,考虑河渠密布、坑塘洼淀众多等特点,以廊坊市域主要的 10 条行洪河道、10 条骨干排沥河道为骨架,通过河道、人工沟渠连通,实现了廊坊市区域河网水系的连通,增加了水循环动力,提升了河流水体自净能力,达到改善水环境、提升蓄水能力的目的。

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此外,基于永定河泛区收水2000万m3 的多水源保障目标,项目系统研究分析永定河泛区保障生态修复水量的可能水源及供水时机,计算了现状基准年入泛区水量;依据 2019 年实测资料和永定河泛区水资源调配模型预测了可入泛区水量,确定了收水点位置,研究提出了水量监测方案,并建立了以闸坝群调度为核心的区域水网水质水量联合调度模型,为保障实现永定河泛区年收水量不少于 2000万m3 提供了支撑。

2、溢流污染防控及水环境综合整治

在香河段,农村生活污水是造成面源污染的主要因素。总体上,现有的农村户用分散污水处理技术及设备无法实现较好的出水水质、低成本、低能耗、易维护、资源化等目标的统一,这也是课题相关研究着力突破的领域。经过技术集成研究与工程示范,创新探索出适用于北方地区的户用型农村生活污水分散处理技术和设备。

这项设备的核心是基于源分离的、集成湿地处理技术的微动力污水处理技术,主要工艺流程为“调节池+微氧池+沉淀池+人工湿地”,通过集成生化和生态工艺,在源头将灰水通过管道或者集水池收集,然后进入集成湿地技术的微动力户用污水处理设备,出水可回用于降尘、浇花等。

由于满足低成本、低能耗、易维护、设备占地小、布置灵活等需求,该技术适用于农村专业技术人员少、管网配套不足等情况,从而将分散治理模式很好地落地,为农村生活污水处理模式提供了新的选择。

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对于污水厂处理能力不足、排放标准较低的问题,近年来,廊坊地区污水处理厂逐步开始执行北京市《水污染物综合排放标准》B 类排放标准,但高排放标准造成污水厂工艺复杂,运行管理难度增加,运行成本显著增高。

为提高运行效率、降低运营成本,项目组选取廊坊市凯发新泉污水处理厂和铁路北污水处理厂,开展了城市污水处理厂精细化智能运行技术研究,主要研究污水处理厂精细化生产运行管理系统,包括生产运行数据系统、生产运行报表管理系统、生产设备精细化管理系统、智能移动管理APP等功能模块,形成污水处理厂精细化智能运行平台,以实现全面掌控生产运行大数据的目标。

污水处理厂精细化智能运行技术的应用,可将执行京标 B 排放标准的高标准污水处理厂运行电耗、药耗降低 20%以上,同时提高污水厂出水水质的稳定性,延长设备使用寿命,提高污水厂的管理水平。

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3、在环境治理中叠加生态效益

针对廊坊市区河流自净能力差、淤积严重和景观缺失等问题,课题组以龙河、老龙河为治理目标,研究物化强化处理技术和多级潜流-表流复合湿地净化技术;以人工湿地工程为主要技术手段,结合自然河道景观,实施龙河及老龙河水环境综合治理工程,取得了水质与生态景观双提升的显著成效。

龙河人工湿地位于廊坊市安次区龙河下游段,占地面积 160 余亩,处理规模3 万m3 /d,工程采用“预处理+人工湿地(潜流湿地+表流湿地)”的净化工艺,建有6万m2 潜流湿地和 2万 m2 表流人工湿地并配套提升系统、高效沉淀池、管理用房、用电设施等附属工程,并通过橡胶坝拦水,结合河道疏浚工程,形成 2.4km长,40 m宽的蓄水水面。

老龙河人工湿地位于廊坊市 104国道落垡桥下游,采用“沉降塘+人工湿地(潜流湿地+表流湿地)+水力调控”的水质净化工艺和水资源配置措施,总占地面积约2.9万m2 ,其中潜流湿地主体约2万m2 、前端景观约5000㎡ ,末端自然芦苇塘约4000m2

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针对廊坊市近年来环城水系水生态功能退化严重、滨岸生态性缺失等问题,课题组以公众对 “滨水而居,环水而建”的向往为出发点,完成廊坊环城水系景观构建、水生态重构及水质维持示范工程。

在河道滨岸带,重点针对污水厂排水水质与水体水质目标之间的差异,通过复合纤维浮动湿地集约化净化技术和河道滨岸带生态修复技术,持续净化水质 ,同时通过滨岸带高效植生滞留技术截留地表径流污染。

在近自然表流湿地恢复区,通过对遴选出的高效脱氮除磷的暖季和冷季沉水植物、挺水植物等进行科学配置,实现四季水质净化和景观功能,同时打造亲水平台、跌水景观,提升人流密集区的景观环境质量。

在河道水体自净系统修复区,针对郊野区域河段,对自然河道水生态系统进行优化调整,对原生的挺水、沉水植物进行适当人为干预,合理配置水生植物和动物群落,实现生物多样性和生态系统健康,恢复水体自净能力。

课题参与单位:清华大学、中持水务股份有限公司、中国水利水电科学研究院、北京金控数据股份有限公司、天津大学、北京国环清华环境工程设计研究院有限公司、北京中源创能工程技术有限公司、北京东方利禾景观设计有限公司、水利部海河水利委员会科技咨询中心等

原标题:走进水专项|关于廊坊水环境的诊断书与药方

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